Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 189
Скачиваний: 0
позволяет более точно моделировать случайный процесс хода разработки, а также дает возможность варьировать управляющие воздействия и планы отдельно для каждой работы сети.
Записанный в операторной форме моделирующий ал горитм имеет следующий вид:
/ ч Л 2 Л 3 Л 4 4 . 2 ^ 5 5 ' 1 8 Ф 6 Л 7
7 . « Л 8 Л 9 Л 1 0 Р ! ? рЦ
Аи |
Pit |
|
^Fi5Aie |
Лі7 Лі6 8 |
"Лш/Сао |
||
|
Р21 |
Л22 |
Ягз • |
Перечислим операторы, входящие в модель: |
|||
Fi—формирование |
исходных |
данных для сетевой мо |
|
дели; |
|
|
|
Л2 — правильная перенумерация сети;
Л3 — решение задач оптимального прогнозирования ка
|
лендарного планирования и распределения ресур |
|||||
|
сов; |
|
|
|
|
|
Л 4 — расчет |
временных |
параметров |
сети и построение |
|||
F 5 — |
таблиц функций |
V(t); |
|
|
||
формирование исходных данных и начальных усло |
||||||
|
вий для k-я |
реализации; |
|
|
||
ф 6 — реализация |
случайных |
продолжительностей работ |
||||
|
сети; |
|
|
|
|
|
Л 7 — расчет фактических сроков работ; |
||||||
Л8 — вычисление значения V<j>(^* ); |
|
|||||
Ад— |
вычисление AV0(t? |
) ; |
|
|
||
Л 1 0 — выдача результатов к моменту t; |
||||||
Рп—проверка |
условия |
\Уф(і* |
) — V m I > A V ; |
|||
Р\2— |
проверка условия hV0{t |
\ ) > 6 у , ( б у ^ О ) ; |
||||
Л, 3 — вычисление |
tkl+l; |
|
|
|
||
Ри— |
проверка условия А?*+ 1 |
<б<; |
|
|||
F\b— |
формирование усеченной сетевой модели; |
|||||
Л і 6 — решение |
задач оптимального |
прогнозирования и |
||||
|
оперативного управления; |
|
Л 1 |
7 — расчет временных параметров усеченной сети и по |
|
|
строение таблиц |
V(t)\ |
Ліз—вычисление tk, j |
по усеченной сети; |
|
13* |
|
195 |
Лід— выдача |
результатов по k-и |
реализации; |
|
||||||
КІО— |
счетчик числа |
реализаций; |
|
|
|
|
|
||
Р2\—проверка |
условия |
k^k3; |
|
|
|
|
|
||
А22— |
статистическая |
обработка |
результатов |
моделиро |
|||||
|
вания; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ягз— выдача |
результатов |
и конец |
вычислений. |
|
|||||
Перейдем |
теперь |
к детальному |
описанию |
операторов |
|||||
модели. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оператор Fi формирует исходные данные для работы |
|||||||||
всей модели. Исходными данными являются: |
|
|
|||||||
1. |
Сетевая |
модель, которая |
задается |
в |
виде |
списка |
|||
работ |
(і, / ) , где і—начальная |
вершина |
работы, |
/ — ко |
|||||
нечная вершина. |
|
|
(і, /) задаются: а) гра |
||||||
2. |
Для каждой работы |
сети |
ничные значения объема ресурсов, необходимые для вы полнения данной рабОТЫ S m i n (l , /'), sm ax(i,/), где
Smin(i, /) — минимальный |
объем ресурсов, необходимый |
|
для выполнения работы |
sm&x(i, j)—объем |
ресур |
сов, при котором их общая производительность по выпол нению работы (і, /) максимальна; б) зависимость мате
матического |
|
ожидания |
продолжительности |
выполнения |
||||
работы tcp(i,l) |
от объема |
ресурсов s(i,j); |
в) |
предельные |
||||
длительности |
(оптимистическая |
и пессимистическая) |
||||||
выполнения работы (i, |
j) |
при заданном |
количестве ресур |
|||||
сов |
s(i,j): |
а . (*,/)=*і(і,/) |
и bs(i,j)='t2(i,j), |
a , ( f , / ) < |
||||
^bs(i, |
/ ) ; г) |
объем работы v(i,j), |
который может быть |
задан в процентах от общего объема работ, стоимостных единицах и т. д.
|
3. Данные, определяющие |
условия |
и точность моде |
||||
лирования: |
|
|
|
|
|
|
|
УП л — суммарный плановый |
объем всех работ |
сети; |
|
||||
Тдир— директивный |
срок выполнения |
всего |
комплекса |
||||
рпл |
работ; |
|
|
|
|
|
|
— вероятность |
выполнения комплекса работ |
за |
вре |
||||
|
мя Гцл; |
|
|
|
|
|
|
S — общее количество ресурсов, выделенных |
для |
вы |
|||||
k3 |
полнения всего комплекса операций; |
|
|
|
|||
— заданное количество реализаций |
процесса |
в |
мо |
||||
At |
дели; |
|
|
|
|
|
|
— допустимая погрешность по времени в |
модели; |
||||||
ДV — допустимая погрешность модели по объему; |
|
||||||
dv |
— изменяемая константа, с помощью которой |
можно |
|||||
|
изменять размеры критической области; |
|
|
|
5i — минимальное время между |
двумя опросами мо |
||||
дели; |
|
|
|
|
|
Оператор |
А2 |
осуществляет |
правильную |
нумерацию |
|
сети [4.1]. Последнее, как известно, |
означает |
выполнение |
|||
неравенства |
i<j |
для всех работ |
(і, /) сетевой модели. |
Полезность оператора А2 объясняется тем, что алгоритмы временного расчета правильно занумерованной сети зна чительно проще и требуют меньше времени для своего выполнения, чем для той же сети с произвольной нумера цией. Это тем более важно, что при выполнении осталь ных операторов модели многократно производится вре менный расчет исходной сети^или ее части для различ ных значений продолжительности входящих в нее работ. Правильность же нумерации не нарушается при «усече нии» сети или корректировке значений t(i,j).
Оператор А3 осуществляет реализацию задачи опти мального прогнозирования с последующим перераспре делением ресурсов на основе усредненных оценок продол жительностей работ сети. Результатом работы алгоритма
являются |
плановые |
сроки начала и окончания £™ (i, j) |
||
и t™(i,j), |
а также |
плановый |
объем выделенных |
ресур |
сов Smt{i,j), |
соответствующие |
оптимистической и песси |
||
мистической оценкам as(i,j) |
и bs(i, / ) — д л я всех |
работ |
(t, j) |
сетевой модели. Методология решения оптимальных |
|||||
задач оператора Л 3 будет описана ниже. |
|
|
||||
Оператор Л 4 производит |
расчет временных |
парамет |
||||
ров сети с детерминированными |
оценками длительностей |
|||||
работ |
t(і, j) =as (t, / ) , |
на основе |
данных |
расчета табули |
||
рует |
функцию V0(t) |
с шагом At и определяет |
величину |
|||
длины критического пути Т0. |
Функция |
V0(t) |
описывает |
|||
изменение объема выполненных |
работ |
к моменту t при |
оптимистическом ходе процесса выполнения комплекса работ, т. е. при выполнении их с максимально возмож ной скоростью [1.4]. Легко видеть, что V0(t) является не убывающей функцией и V0(T0) = УПл- Однако трудность
ее построения заключается в том, что эта функция может быть неоднозначной во всех точках, кроме точек V0 (0) =
= 0 и У 0 ( Г 0 ) = У П Л .
Заметим, что граничными кривыми области значений V0(t) являются кривые, построенные по ранним и позд ним срокам начала всех работ в пределах их резервов по
времени pV0(t) |
и nV0(t), |
соответственно, |
причем кривая |
pVQ(t) лежит |
выше кривой ПУО(І), быть |
может совпадая |
с ней в некоторых точках. Следовательно, для построения однозначной кривой V0(t) должны быть выбраны точки начала всех работ. В настоящем алгоритме за сроки на чала всех работ приняты ранние сроки свершения их на
чальных событий |
t*(i, |
J) =Ta(i, |
j). |
Последнее |
формирует |
||
V0(t) =vVo(t), |
что приводит |
к увеличению |
критической |
||||
области. |
|
|
|
|
|
|
|
Опишем |
далее |
общий алгоритм |
построения |
кривых |
|||
V(t)—зависимостей |
|
объема выполненных работ от вре |
|||||
мени. Этот |
алгоритм |
реализуется |
в операторах |
Л4 , А17, |
|||
As. |
|
|
|
|
|
|
|
Из сказанного выше ясно, что исходным для этого ал
горитма являются список работ с |
указанием объемов |
v(i,j), сроков начала и конца ta{i, /), |
t0K(i, j), а также по |
следовательности значений времени tm, для которых опре
деляются значения функции |
V(t). |
|
|
|
|
|||||
Алгоритм построения |
V(t). |
|
|
|
|
|
||||
Этап 1. Образуем множество М0 |
для |
момента време |
||||||||
ни t0 |
из всех работ сети и устанавливаем |
начальные |
зна |
|||||||
чения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этап 2. |
V(to) = VOK((0) |
= VM4, |
|
m=\. |
|
|
|
|||
Подсчитываем У 0 к ( ^ т ) , просматривая все ра |
||||||||||
боты из множества M m _ i |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
V0K(tm)= |
2 V(i,j) |
+foi,(/m -l) , |
|
|
|||||
где сумма |
берется |
по всем |
работам |
(i, |
j) из Mm-\, |
для |
||||
которых выполняется неравенство |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
^ о к ( І , /) |
|
^tm, |
|
|
|
|
|
|
|
M m _ i 3 D m = |
{ ( / , / ) :/ок( Ц ) |
,<*m}- |
|
|
||||
Этап 3. |
Образуем множество Мт, |
исключая из |
мно |
|||||||
жества Мт-\ |
все работы множества |
Dm; |
|
|
|
|||||
Этап 4. |
Проверяем |
наличие |
работ |
во |
множестве |
|||||
Мт. |
Если Мтф0, |
то переходим |
к этапу 5. В |
противном |
||||||
случае — конец вычислений. |
|
|
|
|
|
|
||||
Этап 5. |
Просматриваем |
все |
работы |
множества |
Мт |
|||||
и подсчитываем |
V(tm): |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
V(tm) |
= 2 |
K(4)[tm-t3(4)]+VoAtm), |
|
(4-3.1) |
№
где |
Mm^Bm={(i,j):tB(i,j)<tm}; |
KV'1>- |
t0K(iJ)-t*(i,i) |
Этап 6. Индекс |
m увеличивается на единицу, после |
чего переходим к этапу 2. |
|
Для упрощения |
алгоритма и сокращения времени |
его работы полезно упорядочить работы в М0 по возра
станию t0K(i,j)p, |
|
(p=l,2,...,N). |
|
|
|
|
t0K(i,j)P^t0K(i,j)P+i. |
||||||||
Упорядочение |
означает, |
что |
|
и |
все |
||||||||||
В этом случае |
упорядочены |
будут |
множества |
||||||||||||
Mm-i |
и исключается перебор всех работ |
этих множеств, |
|||||||||||||
а выбираются подряд и исключаются |
из |
дальнейшего |
|||||||||||||
рассмотрения все работы |
до номера |
I, для которого по |
|||||||||||||
следний раз выполняется t0K(i,j)i^tm- |
|
|
Таким |
образом, |
|||||||||||
одновременно из Mm-i |
исключается |
/ работ, |
составляю |
||||||||||||
щих множество |
Dm, |
и этап |
3 выполняется |
|
одновремен |
||||||||||
но с этапом 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В операторе |
Л 4 |
этот |
алгоритм |
реализуется |
с началь |
||||||||||
ными |
значениями |
/о = 0, |
|
VHa4=0 |
и |
tm+i = tm+At. |
|
Еще |
|||||||
одной |
функцией |
оператора |
Л 4 |
является |
подготовка |
на |
|||||||||
чальных условий для первой реализации |
фактического |
||||||||||||||
хода |
процесса выполнения |
комплекса |
работ |
сети |
(на |
||||||||||
пример, установка нуля в счетчик |
реализаций, |
вычис |
|||||||||||||
ление До и ?i). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оператор F 5 |
формирует |
массивы |
исходных |
данных |
|||||||||||
и начальные условия для к-й реализации. |
|
В число ис |
|||||||||||||
ходных данных входят: таблица функции V0(t), |
|
сеть с |
|||||||||||||
данными для каждой |
работы |
(i, j) |
: {t™ , |
v, |
а,Ь, |
s n n ) . |
|||||||||
Начальными значениями |
для k-й |
реализации |
являются |
||||||||||||
Т0, А0 |
и время первого опроса |
t\. |
Все эти значения мо |
гут изменяться в процессе одной реализации и поэтому требуют восстановления перед каждой новой реализа цией.
Оператор Фб осуществляет случайный розыгрыш длительностей всех работ исходной сети либо усеченной
сети, сформированной оператором FK. |
Длительность |
||||
каждой |
работы |
(i, j) |
разыгрывается |
в |
пределах |
[a(i, j), b(i, j)], задаваемых |
оператором Л 3 |
для |
исходной |
||
сети, либо оператором Л 1 6 |
для усеченной сети с перерас |
||||
пределенными ресурсами. |
|
|
|
||
В качестве закона распределения длительности вы |
|||||
полнения |
работы |
принято |
бета-распределение |
с плотно- |